关键词：脱硫废水;;机械雾化蒸发;;蒸发速率;;腐蚀;;吸附Cl~-
摘 要：随着“水十条”公布,工业废水零排放成为趋势,电厂脱硫废水近零排放倍受关注。对比成本高昂的蒸发结晶技术、已有大量研究的烟气余热蒸发技术,机械雾化蒸发技术成本较低、系统简单,也可应用于脱硫废水近零排放处理,但基础研究尚不充分,因此,本文对此技术蒸发效能与工艺优化进一步开展研究。通过实验室实验开展了自然蒸发处理脱硫废水及机械喷雾蒸发模拟脱硫废水的蒸发规律及影响因素的基础研究。实验研究表明,太阳辐射、大气压强、脱硫废水的浓度、盐分种类、pH、波美密度、运动黏度、水温等物化性质对自然蒸发速率及机械雾化蒸发速率的影响较小。环境因素中风速是影响蒸发速率的主因,环境因素影响权重顺序为风速>温度>湿度,风吹损失占比值得注意,最高达到98%液滴是被风携带。通过现场试验探究了机械雾化蒸发系统实际的处理能力及现场主要影响因素。试验发现,机械雾化蒸发系统脱硫废水的实际处理能力较低,秋季系统处理能力最大,春季系统处理能力最小,现场测试期间平均单台风炮处理能力为2.24t/h(秋季)、1.14t/h(夏季)、0.80t/h(春季),吨水处理成本为3.0~18.8元/t。对植被、空气等环境造成污染。采用常温浸泡实验探究了脱硫废水对不同金属材料的常温腐蚀特性,腐蚀实验表明,腐蚀产物膜由结垢产物及腐蚀产物组成,垢淀主要为CaSO_4以及少量MgSO_4,腐蚀产物主要为Fe_2O_3和FeOCl。结垢产量同材质无关,但结垢反应阻碍了20#碳钢的腐蚀,对304不锈钢、316不锈钢基本无影响。在脱硫废水出水溶液中,316不锈钢腐蚀速率小,表面几乎无点蚀,耐蚀性最好。采用焙烧镁铝水滑石吸附脱硫废水中Cl~-,并进行实验室基础研究。实验表明,CLHD可通过吸附脱硫废水中的高浓度Cl~-使其减量化。CLHD对Cl~-吸附符合一级动力学模型,对Cl~-吸附等温线契合Freundlich方程模型。吸附平衡时间在4h,最佳反应温度为65℃,最佳pH为8,吸附量随Cl~-初始浓度的增加而增大;CLDH对脱硫废水Cl~-脱除率达50.90%,且具有可再生重复使用性。本文对机械雾化蒸发处理脱硫废水开展了基础理论研究,并对系统金属材料选材提供了选材依据,为该系统现场运行提供理论支持,对机械雾化蒸发处理脱硫废水工业化应用有重要意义。
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